简易单缸发动机曲柄连杆配气机构

　　这套机构以单缸内燃机的核心运动链为还原对象，把活塞往复直线运动、曲轴旋转输出、凸轮轴驱动气门开闭这三条相互耦合的运动关系整合在同一装配体中，可直接用于教学演示、原理验证以及小型动力装置的前期结构方案校核。从实际装机边界来看，缸体部分预留了活塞销与连杆小头的配合空间，活塞下行至下止点时，曲柄销不会与缸筒内壁发生运动干涉；曲轴两端的轴颈按照简支支撑形式布置，轴承位同轴度可在建模阶段直接通过装配约束检查，避免后续工程图中出现跨基准标注错误。齿轮副位于曲轴输出侧与凸轮轴之间，采用定比传动保证配气相位与活塞行程同步，齿宽与分度圆直径的比例按轻载演示工况设定，啮合侧隙可通过中心距微调，既满足转动顺滑要求，也不会因空程过大造成气门动作滞后。

　　凸轮轴上方的两根推杆对应进排气门，凸轮型线直接决定气门升程与开启持续角，建模时将凸轮轮廓与曲轴转角建立参数关联，转动曲轴即可观察气门在进气、压缩、做功、排气四个行程中的启闭时序，弹簧座与气门导管的位置也保留了实际装配的同轴约束。顶部的横向摇臂轴通过支座固定，摇臂与推杆、气门杆的接触点均按线接触关系处理，能直观呈现下置凸轮轴配气机构的力传递路径。外形布局上，齿轮箱位于缸体侧下方，凸轮轴与曲轴平行布置，气门组件竖直向上延伸，整体占用空间紧凑，横向伸出的轴端可外接手轮或小电机驱动，适合放置在实验台架上做动态展示。设计过程中优先保证各运动副的自由度正确：活塞相对缸体仅保留轴向移动，连杆两端分别与活塞销、曲柄销构成转动副，曲轴绕自身轴线回转，

　　凸轮轴随齿轮同步旋转，摇臂绕摇臂轴摆动，多余约束全部剔除，避免运动仿真时出现卡顿或构件过定义。对于刚接触动力机械的结构工程师，这套模型可用来拆解曲柄连杆机构的惯性力平衡思路，核对活塞行程与曲柄半径的两倍关系，也能据此改型为小型空压机、柱塞泵的传动端结构；在教具开发场景中，外露的齿轮与推杆无需额外剖切就能看清动作逻辑，缸体与齿轮室的分箱面也按真实发动机的装配工艺设置，方便拆分展示内部零件。